這個帶香味的化學反應,據說可以一舉兩得
材料牛注:用酯制造醇通常是一個困難的過程,來自沖繩科技大學(OIST)的研究者最近發現了一種化學反應,可以從容應對這個難題。這個反應可以通過微調反應條件產生醇或多酯,相對傳統方法更直接也更環保。
尋找新的和有效的方式來制造醇和酯是化學上永恒的目標,因為這些物質是重要的工業化合物和原料。醇在醫療和工業上有廣泛的應用,如藥物和防凍劑。酯,一類有機化合物,在食品和化妝品行業中頻頻出現,來為食物或香水添加特別的香味。然而,醇和酯通常是在嚴苛的條件下被制造出來的,比如高溫環境和用到易造成污染的腐蝕性試劑。
來自沖繩科技大學研究生院(OIST)的兩個研究人員,Dubey博士和Khaskin博士,現已找到了一個單一的化學過程,可以制造醇和酯而不產生任何廢物,且避免有害試劑的使用。兩位研究人員供職于OIST配位化學與催化團隊和科學技術團隊,他們的成果發表在ACS Catalysis 上。
Dubey和Khaskin著手于有機化學中一個稱為復分解的已知概念,并想知道它可否應用于酯。最終,他們找到了正確的反應方式:他們的反應打破和改造了酯的內核和它的外圍片段的連接,以四種不同方式重排這些片段。“根據這一重排,我們應該得到四個可能的產物,我們也確實觀察到了,” Khaskin說,“我們放進了一個酯,得到了四個:一個酯與反應物相同,其他三種在化學上也是可行的。 ”
因結構差異,各種酯的氣味則不盡相同。由于每一個新產品都有一個特定的分子排列,所以他們的氣味是完全不同的。不同的反應進度,也會使氣味發生很大的變化。“所得到的混合物的味道取決于它的成分。你經常會在停止反應打開瓶子時,得到一個愉悅的充滿水果味的驚喜,” Khaskin評論道,“不像回到家在廚房里,通常在化學實驗室聞正在‘煮’的東西可不是一個好主意,但這正是研究酯的福利之一。”
這個過程也很簡單。“你找一種可以重排成你需要的各類酯的原酯,把它放入反應釜中,加入催化劑,全部在合適溫度下加熱,等上幾個小時就會大功告成。” Dubey解釋道,“這是一個更直接,更簡單的過程,”該方法在創造已知種類的酯的同時,還具有創建新分子和新混合物的潛力。
并且它相比傳統方法更好。稍微調整反應條件,即將乙醇加入上述反應,酯會轉化為醇。通過酯生成醇通常是一個困難的過程,因為它涉及到高壓氫和專門的設備。但新過程不需要任何這樣的條件:它更安全,也更易于執行。
“這兩種反應尚未被報道過,”這些科學家評論道,“不同于之前的合成路線,它們代表了一種經濟和綠色的化學。”相信這兩種反應會給醇和酯帶來新的化學革命,讓我們拭目以待。
參考原文鏈接:One reaction, two results, zero waste
本文由王志偉提供素材,房馳編譯,牛蕾審核。
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